Manual de construcción para viviendas antisísmicas de tierra

Gernot Minke

M an u al de con st r u cci ón para viviendas antisísmicas de tierra

F ors or schungs chungslabor labor fü fürr E xper xper ime im ent nte elle ll es B aue auen n U nive ni verr sidad de K ass assel, A lemani lemani a

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Contenido A gr adeci m i en t os I n t r odu cci ón 1. 1.1 1. 2 2 3 4. 5. 6. 6. 1 6. 2 6. 3 6. 4 7. 7. 1 7. 2 7.3 7.4 8. 9. 10. 10.1 10.2 10.3 11. 12. 12.1 12.2 13. 14. 15. 16.

G en er al i dades sobr e l os si sm os L ocaliz lización ión, magnitu itud, inte inten nsida idad Aspect os est ruct ural es del si si smo E m pl az am i en t o de l a v i v i en da F or m a de l a pl an t a D añ añ os t ípi cos pr ov ocados por los sismos y errores de diseño A spect os est r u ct u r al es M uros uros antis ntisismic ismico os de tap tapial ial ( t i er r a api son ada) General i dades E st abi l i zaci ón por l a masa E st abi l i zaci ón por l a f orma Ref uerzos i nt ernos M u r os de adobe General i dades Ref uerzos i nt ernos Muro Muros de bloq loques machihe ihembrados Refue Re fuerz rzo os ho horiz rizo onta ntale les s y vertic vertica ales les de hormigón armado M ur u r os de bah ar equ e ( qu i n ch a) M ur ur os de el em en t os t ex t i l es r ellenos con tier r a U nio nione nes s critic riticas de los los eleme lement nto os estructurales U ni ones ent re ci mi ent os, sobrecimientos y muros E ncadenados de muros E nc ncadenados que act úa úan como vigas soleras T ím pan os C u bi er t as G Ge eneral i dades Cubi Cu bie ertas rtas aisla islada das s de la estruc tructura tura de muros V an an os par a pu er tta as y v en t an as C úp úpu l as Bó óv v edas R ev oqu es y pi n t u r as R ef er en ci as bi bl i ogr áf i cas

4 5 6 6 6 8 9 11 13 14 14 15 16 19 22 22 24 26 27 28 30 34 34 35 36 37 38 38 38 41 42 46 49 51















A gr ad ade ecimientos cimientos Este manual se publicó en el contexto del proyecto proyecto de i nvest nvest igación igación ” Vivi endas endas sismoresitentes con materiales locales y climatización pasiva en zonas rurales de los Andes” Andes” pat pat rocinado por la l as instit insti t uciones al al emana emanas s D eutsche eutsche Forschungs Forschungsge gemein meins schaf chaf t (D ( D F G) y Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (gtz). L a redacción redacción y t raducción fueron f ueron real real i zadas zadas por Rosa Rosario ri o L oayza oayza de Fi F i scher, cher, en conjunt conju nto o con con A All exander Fischer y el autor. L os dibuj di buj os f ueron ela el aborados borados por Vera F rey, rey, el layout y los dibujos en computadora por Friede-















Introducción En regiones propensas a movimientos sismicos, la resistencia de las construcciones a estos impactos es hoy en día una condición imprescindible. L a elección de l os ma matt eria eri al es de cons constt rucción depende de la disponibilidad, los conocimientos y experiencias locales relacionados a la construcción y la aceptación de la población. El barro como material de construcción a perdido credibilidad debido al desconocimiento de sus amplias posibilidades, al prejuicio de ser cons consii derado derado e ell ” ma matt erial de los pobres” pobres” y a que gran gran part part e de l as vi vi endas endas recient emente construidas en tierra colapsaron por el efecto de ultimos sismos. En varias regiones Andinas propensas a movimi movi mientos entos sísmicos sísmicos l a uti ut i l i zacion zacion del adobe para para la construcción esta prohibida. E n M endoza endoza, Argentina Argenti na por ej ej emplo empl o má más s del 80% de la población rural sigue construyendo sus viviendas con adobe a pesar de estar prohibida la construcción con dicho material, este fenomeno se debe a los costos elevados del hormigón armado y el l adril dri l l o. Se debe tener en cuenta que algunas viviendas de tapial del siglo XVIII y XIX resistieron todos los sismos sin daños mayores, mientras que las nuevas viviendas construidas con adobes y ladrillos colapsaron. Un censo del gobierno Salvadoreño demostro que las viviendas de adobe no fueron mas afectadas dura dur ante nt e en si si smo de 2001 que aquell aquel l as const const rui ru i das con bloques de cemento. L as propuest propuest as es est ructur ruct ura al es de est est e manual manual est est án orientadas a los requerimientos sismicos locales, esto significa que están diseñadas solo para evitar el colapso de las edificaciones. En sismos moderados se pueden tolerar daños menores, como grietas pero de ninguna manera daños estructurales. En sismos de la intensidad de diseño (considerada en la región) se pueden aceptar daños menores estructurales pero no el col col apso. pso. E st o i mpli mpl i ca que la cons constt rucción t endrá capacidad de deformación y de absorción de la energía sísmica. En este manual se trata de demostrar que es

pueden ser construidas sin conocimientos especiali especiali zados zados en en zonas rura rur al es de L at i noa noaméri mérica ca.. Este manual esta basado en proyectos de investigación llevados a cabo en el Forschungslabo laborr f ür Expe E xperimentelles rimentelles Baue Bauen n (FEB), (F EB), (I ( I nsti nsti tut o de I nvest nvest igación igación de Cons C onstt rucciones rucciones ExperimenExperi mentales) de la Universidad de Kassel, Alemania, en l a recopi recopill ación de l a l i t erat erat ura exis exi st ent ente, e, en el análisis de los daños de los sismos en Guatemala y Chile, en la construcción de prototipos de viviendas antisismicas en Guatemala, Ecuador y Chile así como seminarios de científicos que se llevaron a cabo bajo la dirección del autor en 1997 y 1998 en Sa Santi nt i ago de Chil Chi l e y M endoza Argentina. Estos seminarios y la publicación del presente manual fueron patrocinados por las instituciones al emanas emanas,, D eut sche Forsc F orschu hungs ngsgemein gemeins schaf chaf t (D F G) y Gesell Gesells schaf chaf t f ür Technis Techni sche Z usa usammenarbeit (gtz) en el contexto del proyecto de i nvesti gación gación ” Viv i endas endas si smoresi moresi t ent entes es con materiales locales y climatización pasiva en zonas rurales de los l os Andes” Andes” . Para obtener más informaciones sobre la construcción con tierra se recomienda consultar el ” M anua nuall de cons constt rucci rucci ón con con tierra ti erra,, M Monteviontevideo, Urugua Uru guay, y, publ i cadora cadora N ordan ordan 2001” 2001” del autor en el que se puede encontrar información detallada sobre las diferentes técnicas de construcción con tierra, las características del material de construcción, las posibilidades de optimizar las mezclas y varios ejemplos internacionales de arquitectura en tierra.















1. Gene General ralid ida ades 1.1 1.1 L ocaliza ocalizació ción, n, ma mag gnitud e intens intensida idad d de de los sismos El sismo ocurre por el movimiento de las capas tectónicas o por actividades volcánicas. L as áreas en el mu mund nd o más propen pr opens sas a movimientos sismicos se muestran en la fig. 1-1. L os de mayor mayor int i ntens ensii dad se se ha han n det detectado ectado en en el anillo del Pacífico, desde Canadá hasta Chile i nfl nf l uyendo también en N ueva Z elanda elanda,, Ja Japón y N ueva Gui nea nea.. Ot ra zona zona propensa a l os si smos se encuentra a lo largo del anillo ecuatorial, ver fig. 1-1. En Asia se detectaron sismos de una intensidad de 8 en la escala de Richter y en los Andes por encima de 8.7. Cerca de cien sismos con una intensidad mayor a 6 y veinte con una intensidad mayor a 7 en la escala de Richter son registrados anualm ent ente. e. M uchos mil es de p ersona ersonas s son son afectadas por estos cada año. 1.2 1.2 Ef ectos ctos es estr ucturales ucturales de del sismo ismo L a ma magnit gnit ud M del sismo sismo usua usuall mente ment e es est a medimedi da en la esca escall a de Ri cht er. E sta esca escall a es logarítmica, no tiene limite superior y es una medida de la energía que se libera en el lugar donde se produce el sismo (la llamada energía en el epicentro). L a esca escall a de int in t ensi ensi dad dad I de M Merca ercall l i est est á subdi vidida en 12 grados. En ella, se indica como in-

tensidad la perceptibilidad y la fuerza local de destrucción de un sismo. L a f uerza l oca ocal de dest dest rucción de un si smo y con ello sus efectos dependen principalmente de los siguientes parámetros: - M ag agni t ud - Profundida rofundidad d del del f oco y dista distanc ncia ia al lug l uga ar - Geo Geolog logía, ía, topo topog grafía rafía - Suelo uelo y sub subs suelo uelo loc local - D urac uración y frec frecuenc uencia ia en e ell luga lugar Por consiguiente, la magnitud es solamente uno de los muchos factores que influyen en las consecuencias de un sismo. L a ace acell eración eración del suelo y l a frecuenci frecuenci a res respectipecti va de las aceleraciones determinan los daños en las construcciones. L as edif edi f i cacion caciones es son a aff ectadas ectadas mayorment e por los impactos horizontales creados por el movimiento mi ento de la t i erra en el el pl p l ano hori horizo zont nta al. L os impactos verticales creados por la actividad sísmica son menores al 50%. Dentro de las viviendas el peligro reside en el hecho que los l os muros mur os t i enden a colp colpa asar hacia fuera fu era dejando caer la cubierta y los entrepisos al interior de la misma. Una solución técnica antisísmica para construcciones hasta dos niveles busca que los muros no se abran hacia fuera y que las cubiertas se encuentren bien arriostradas.

















L a ma magnit gnit ud d e los val val ores má máxi xi mos de l a deformación horizontal d, de la velocidad horizontal v y de la aceleración horizontal a en un sismo de intensidad mediana son: d = 0.1 a 0.3 m v = 0.1 a 0.3 m/s a = 0.1 a 0.3 m/s² = 0.15 a 0.30 g Una aceleración horizontal de 0.3 g significa que 30% del peso propio de los elementos constructivos actúan como fuerza en el sentido horizontal en la construcción. En el dimesionamiento de acuerdo con el método de la fuerza equivalente, la resistencia contra fuerzas horizontales está determinada por una fuerza estática y no una dinámica. Cuant Cua nto o mayor mayor es l a ducti duct i l i dad dad dis di sponibl poni ble e (y cua cuant nto o mayores son las deformaciones plásticas permitidas) tanto menor puede ser la fuerza equivalente. Esta relación fundamental se utiliza para disminuir la fuerza equivalente necesaria para una solución elástica en dependencia de la ducti ducti li dad dad dispo disponibl nibl e. De lo anterior, se puede concluir que las construcciones antisismicas deben disponer de una ducti duct i l i dad dad ma mayor. yor. E st o si gnif i ca que deben ser capaces de asumir parte de la energía con las deformaciones plásticas. L as si si gui ent es ca caract ract erísti cas cas son son l as más más relevantes para el comportamiento de una estructura durante un sismo: -

Resistenc Res istencia ia contra contra fuerza fuerzas horizo horizonta ntales les D uctil uctil idad idad (ca (capac pacidad idad de defor deforma mac ción) ión)

D ucti uct i l i dad e es s l a capac capacii dad dad de una est est ructura ruct ura de sufrir deformaciones sin romperse. En este caso, se aceptan conscientemente daños que se

resistencia como de la ductilidad. Todas estas soluciones posibles tienen probabilidades similares de resistir un sismo de gran intensidad sin colapsar: -

Cuanto meno Cuanto menorr la res resistenc istencia ia,, mayo mayorr es es la ductilidad necesaria Cuanto Cua nto me meno norr la ducti ducti lidad, lidad, ma mayor yor es es la resistencia necesaria

L a primera pri mera solución oluci ón posi posi ble bl e cons consii st e en en const const ruir rui r una estructura con una resistencia tan alta, que resi resi st a el sismo si si n def deformac ormacii ón plá pl ást i ca. ca. De D e es est a manera no es necesaria la ductilidad y por lo tanto no se requiere capacidad de deformación de la estructura. Esta solución normalmente es muy poco económica, debido a que exige grandes esfuerzos para la resistencia. Ejemplos de esta solución son las antiguas residencias de tapial con muros de un espesor de más de 60 cm, que resistieron sismos durante siglos. Considerando que los sismos de gran intensidad no son comunes, se puede aceptar deformaciones plásticas de la estructura si no se produce un colapso. Frecuentemente, se escoge una solución con estructura de resistencia mediana. Con ello, la intensidad de diseño causará solamente deformaciones plásticas moderadas y el requerimiento de ductilidad se mantiene relativamente bajo. Para sismos de mayor intensidad todavía quedan reservas plásticas suficientes, que impiden un colapso aunque con grandes deformaciones y daños. Para ello, hay que cubrir los requerimientos de ductilidad con un dimensionamiento y un diseño apropiados.

















2. Empla Emplaza zamie mient nto o de una vivienda en pendiente En áreas propensas a movimientos sísmicos el emplazamiento de la vivienda en el sitio es muy importante. Por ello se deben tener en cuenta las siguientes reglas:

peligroso seguro 2-1

peligroso 2-2

peligroso 2-3

a) N o debe debe emplaz emplaza arse rse la vivienda vi vienda en el el corte de una pendiente del terreno debido a que los impactos horizontales de la tierra durante el sismo pueden provocar el colapso del muro adyacente, ver fig. 2-1. b) N o debe debe e empl mpla azars zarse e la vivienda viv ienda sobre una pendiente, para evitar el deslizamiento de la edificación, ver fig. 2-2. c) N o debe debe emplaz emplaza arse rse la vivi enda cerca cerca a fuertes pendientes, para evitar daños por deslizamientos del terreno, ver fig. 2-3 y 2-4. d) En el cas caso en en el que se se deba deba emplaza emplazarr l a vivienda en un terreno en pendiente se debe crear una plataforma, con suficiente distancia hacia los bordes de la pendiente, ver fig. 2-5. e) Es recome recomenda ndable ble que l as vivienda vi viendas s ma mas siva iv as y pesadas se emplacen en terrenos suaves y arenosos, para reducir la fuerzas del impacto del sismo. Mientras que las viviendas livianas y flexibles como las de bahareque, se pueden emplazar sobre terreno rocoso. f) Se debe deben n evitar evitar los des desniveles en la vivi enda enda,, si estos fuesen necesarios deben estar separados eparados a una un a di st ancia nci a de por l o menos menos 1 m, creando así espacios autónomos.

















3. F orma de la plant lanta a Para obtener estabilidad de la vivienda la forma de la planta es muy importante. En general: a) M ientra ient ras s más más compa compacta cta la plant planta a, más más es estable será la vivienda. Una planta cuadrada es mejor que una rectangular y una circular es la forma óptima, ver fig. 3-1. b) L as pl ant as con con ángulos ángulos no son son recomendables, si estas fuesen necesarias se recomienda separar los espacios, la unión entre los mismos debe ser flexible y liviana, ver fig. 3-2. Un método simple para simular el impacto de un sismo se demostró en una tesis de doctorado en la Universidad de Kassel donde un peso de 40 kg. sobre un péndulo de 5,5 m de longitud se dejó oscilar y golpear modelos de viviendas antisismicas, ver fig. 3-3. Se hicieron estudios comparativos con una planta cuadrada y una circular mostrando la mayor estabilidad de esta ultima. L uego de dos golpes el model o con con la plant a cuadrada mostró grietas en las esquinas, ver fig. 3-4. L uego de t res gol gol pes el muro quedo parcialment e da dañado, ñado, ver fi f i g. 3-5. 3-5. D espués espués de cuatro golpes dos de los muros colapsaron, ver fig. 3-6. El modelo con la planta circular presentó las primeras grietas recién luego de tres golpes, ver f i g. 3-7, l uego de 6 golpes una parte part e del muro m uro se se despl despla azó, ver fi f i g. 3-8. I ncluso ncl uso hast hast a después después de siete golpes el modelo no colapsó (Yazdani, 1985). Syed Sibtain construyó varias viviendas

malo

mejor

optimo

3-1 Plant lanta as

peligroso 3-2

seguro

















3-4

3-5

3-9 Planta Planta de un vivi enda sísmica ísmica en en Afganistá Afganistán n (Sibtain 1982)

3-6

















4. D año años s típ típic icos os provoc provocad ados os po porr movimientos sísmicos y errores de diseño L as figuras fi guras 4-1 a 4-3, 4-3, muestran grietas típicas en modelos a escala 1:5 provocadas por un movimiento sísmico simulado (Tolles et al. 2000) En ellos, se pudo observar que: En los vanos de las ventanas a partir de las esquinas inferiores aparecen grietas diagonales hacia abajo. Si el área de muro entre los vanos de la ventana y la puerta es muy angosta, esta se debilita y tiende a derrumbarse. Si los dinteles no penetran suficientemente en la mampostería, estos colapsan como se puede ver en la fig. 4-3. Si no hay una traba entre los dinteles y la mampostería sobre los mismos, aparecen grietas horizontales. Si no se ejecuta un encadenado (collarín) y si este no tiene traba con la sección superior del muro esta se quiebra, pudiendo derrumbarse, ver fig. 4-3. L a f i g. 4-4 muest muest ra un vivi vi vienda enda dis di seña eñada da con con el propósit o de ser ant antii si smica mi ca en la l a que l as esqui esqui nas se reforzaron reforzaron con contra contr af uert es. es. L a prueba de simulación de un sismo, demostró que esta construcción sin encadenado no era estable aunque la construcción de la cubierta era muy liviana y estructuralmente aislada ver figs. 4-5 y 4-6 (Sibtain 1982). L a f i g. 4-7 4-7 muest muest ra 10 errores en una vivi vi vienda enda rectangular de adobe, que pueden provocar underrumbe durante un sismo.

4-1

4-2

4-3 4-1 a 4-3 Grietas Gri etas típi tí pica cas s producidas por impa imp actos sísmi ísmico cos s simul ados en modelos (Tol l es et al. 2000) 2000)



















5. A spectos tos e es structurale tructurales Principalmente hay tres distintas posibilidades para construir una vivienda antisismica: 1. L os muros y la cubierta deben deben ser ser tan tan e es st ables para que durante el sismo no sufran deformaciones. 2. L os muros muros pue puede den n sufri sufri r deforma deformacione ciones s menores absorbiendo la energía cinética del sismo debido al cambio de la forma. En este caso la cubierta debe estar bien arriostrada con el muro mediante un encadenado. 3. L os muros deben deben cons constru tru irse como como en en el segundo caso, pero se debe diseñar la cubierta como un elemento estructural aislado, es decir con columnas exentas de los muros para que durante el sismo ambos sistemas tengan un movimiento independiente. En el primer caso las viviendas deben tener una estructura de hormigón armado con columnas en las esquinas y en los bordes de los vanos, conectadas con el encadenado superior, así como con el cimiento. Una variante para construir un muro rígido sin deformaciones durante el sismo, es conectar las esquinas de los muros con tensores formando un cruce.



















L os si st emas emas del segund segundo o y t ercer cas caso con muros mur os dúctiles (flexibles), pueden construirse sin hormigón armado y sin tensores, lo que los hace mucho más económicos. Por ejemplo, los muros construidos con el sistema de bahareque también denominado bajareque o quincha (wattle and daub en inglés), poseen esta ductilidad. L a f i g. 5-2 mues muest ra una vivi vi vienda enda de baha bahareque reque en Guatemala que después de un sismo, sufrió deformaciones sin colapsar y fue solo necesario apuntalar uno de sus muros. L os i mpact mpact os verti vert i cal cal es de la l a t i erra provocados provocados por el sismo, son mucho menores que los hori zont zont al es. es. H ay dos ti pos de i mpact mpact os horizont hori zonta al es que deben t enerse enerse en cuenta cuent a: L os que son son pa p aral ral elos al pla pl ano del muro y l os que son perpendiculares al mismo (las fuerzas que son diagonales al muro se pueden dividir en dos componentes una paralela y la otra perpendicular). El impacto de las fuerzas paralelas al muro, produce un desplazamiento menor de la sección superior del muro en relación a la inferior, debido a l a i nercia nerci a de la mas masa. Por el el l o, s se e producen fuerf uerzas de cizalladura en el muro que ocasionan grietas oblicuas. Mientras mayor la altura del muro y mayor el peso de la cubierta, mayor será el riesgo de la aparición de grietas.

mente ancho o estar reforzado mediante muros intermedios, contrafuertes y un encadenado. L os muros mur os al t os y delgados d elgados pueden colapsa colapsar aunque estén reforzados con contrafuertes o muros i ntermedi nt ermedios os,, ya que est est os se pandean pandean y quiebran. qui ebran. L os daños mayores provocados por un u n sismo, ocurren cuando los muros colapsan hacia el exterior dejando caer la estructura de la cubierta. Por ello, la tarea principal del diseño antisismico es asegurar que los muros no caigan hacia el exterior o diseñar una estructura de cubierta aislada es decir sobre columnas exentas de la estructura del muro, ver cap. 12. Para el diseño de viviendas antisismicas se debe tener en cuenta que las fuerzas del sismo que se ejercen sobre la construcción deben ser proporcionales a la masa de la misma y que el desplazamiento es mayor de acuerdo a la altura de la construcción.



















6. M ur os antisis antisismic micos os de tap tapial ial (tierra apisonada) 6.1 Gene Generalid ralida ade des s

6-1 Pisones Pisones util ut il izados izados para para compac compactación tación manual manual (Minke 2001)

L a t écni écni ca del t api al cons consii st e en rell ena enarr un encofrado con capas de tierra de 10 a 15 cm compactando cada una de ellas con un pisón. El encofrado esta compuesto por dos tablones paralelos separados, unidos por un travesaño, ver fig. 6-3. En francés esta técnica se denomina pisé de terre o terre pisé , en inglés rammed earth. En comparación con técnicas en las que el barro se uti l i za en un est est ado más más húmedo, húm edo, l a t écnica del tapial brinda una retracción mucho más baja y una mayor mayor resi resi st encia. L a vent aj a en relación a las técnicas de construcción con adobe, es que las construcciones de tapial son monolíticas y por lo tanto poseen una mayor estabilidad. En los encofrados tradicionales, los tablones paralelos separados se unen por medio de travesaños (de un espesor considerable) que atraviesan el muro, ver fig. 6-3 estos al desmoldar el elemento dejan espacios vacíos que posteriormente deben ser rellenados. Para evitar un encofrado que requiera tener la altura de un piso y para evitar los travesaños se desarrolló en el I nst nst it uto ut o de Inves I nvesti ti gación gación de Cons Constt rucciones rucciones Experimentales (FEB) de la Universidad de Kassel , un encofrado trepador, utilizando solo un travesaño de espesor mínimo en la base (4 x 6



















eléctri eléctr i cos y neumáticos neumáti cos.. En casi todas las técnicas tradicionales de barro apisonado, el encofrado se desmonta y se vuelve a montar horizontalmente paso a paso. Esto significa que la tierra es apisonada en capas de 50 a 80 cm de altura, la capa superior de un muro de tapial siempre es mas húmeda que la inferior parcialmente ya seca, por ello hay una retrac ret racci ción ón más al t a en la l a capa capa superi up erior. or. L o que conlleva a la aparición de fisuras en la junta de las mismas. Esto puede ser peligroso ya que el agua capilar puede filtrarse hacia estas juntas y quedarse allí, provocando humedecimiento y desintegración. Como se puede ver en la misma figura, también pueden aparecer fisuras verticales en estos muros. Para evitar las fisuras horizontales de retracción se deben ejecutar los muros verticalmente y para ello se puede emplear el encofrado trepador. 6-3 Encofrados Encofrados para para tapial tapial (M ink e 2001 2001))



















6.3 Esta Estabi biliza lizaci ción ón por la forma forma D ebido ebi do a que los muros del del gados gados son débi l es a las impactos horizontales perpendiculares y ya que los refuerzos de hormigón armado son costosos, se propone una solución simple de estabilización mediante la forma angular, es decir elementos de muro en en forma f orma de L , T, T , U, X , Y o Z que solo solo por su forma proveen resistencia al volcamiento y al colapso, como se puede ver en la fig. 6-5. Existe una regla para el diseño de los extremos libres de estos elementos. Si el muro tiene un espesor de 30 cm, el extremo debe ser de no más de 3/4 de la altura y no menos de 1/3 de la altura, ver fig. 6-6. Esta longitud mínima es necesaria para transmitir las fuerzas diagonalmente a los cimientos. Con longitudes mayores, los extremos libres deben ser estabilizados, mediante otros angulares o columnas. Cuando el muro esta anclado abajo con el cimiento y fijado arriba con el encadenado, es posible utilizar elementos de mayor altura o menor espesor. Sin embargo, la altura del muro no debe ser mayor a 8 veces el espesor (fig 6-7).





















L as f uerzas uerzas perpendi culares al muro se transf transf i eren a la sección del muro paralela a las mismas. D ebido ebi do a que las f uerzas uerzas se concent concentran ran en la la esquina del ángulo, este tiende a abrirse, por ello es recomendable diseñarlas con un espesor mayor a la del resto del elemento evitando el ángulo recto, como se puede ver en la fig. 6-8 y 6-9. Esta es una soluci ón sencil sencil l a especialment especialment e para para l a técnica del tapial. L a f i g. 6-12 6-12 muest muest ra disti nt as propuest propuest as para para plantas utilizando estos elementos angulares. Para obtener una estabilización lateral, se recomienda que la junta de dos elementos de muro sea machihembrada como se puede ver en la fig. 6-10. Para obtener una estructura mas felxible se pueden emplear elementos de pequeña longitud y hacer una junta sin machihembrado si los elementos están anclados arriba y abajo, ver fig. 6-11. Durante un movimiento sísmico esta unión pue-





















6-10 6-10 Estabil Estabil ización ización latera laterall mediante una unión machihembrada

6-11





















6.4 R ef ef ue u er z os os i nt nt er er n os os Una solución para estabilizar muros de barro contra los impactos horizontales del sismo es utilizar elementos verticales de madera o bambú dentro del muro, anclados con el sobrecimiento y fijados al encadenado, ver fig. 6-13. L os elementos element os de refuerzo refu erzo horizo hori zont nt al son poco efectivos e incluso pueden ser peligrosos, debido a que no se puede apisonar bien la tierra debajo de los mismos y ya que el elemento de refuerzo no tiene una anclaje con la tierra se debilita la sección en estos puntos y pueden aparecer quiebres horizontales durante el sismo. Una sistema de paneles de tapial reforzados con bambú se desarrolló en 1978 como parte de un proyecto de investigación en el FEB, y se implemento ment o exit exi t osa osamente ment e en Guatemala con l a U nini versid versida ad de Fra F rancis ncisco co M arroquin (UF M ) y el Centro tr o de Tecnología Tecnología Apropiada Apropiada (CEM AT ), ver figs f igs

6-13









































En 1998 el FEB y científicos de la universidad de Santiago de Chile elaboraron otro proyecto de investigación para una vivienda antisismica de t api al reforzado. reforzado. L a vivi enda se se cons constt ruyó en 2001 y tiene 55 m² de superficie útil, ver figs. 620 y 6-21. El diseño esta regido por la idea de separar la est est ructura ruct ura de l a cubiert cubi erta a de la de l os muros mur os.. L a cubierta descansa sobre columnas independientes de los muros macizos de tapial, haciendo que ambos elementos se muevan de acuerdo a su propia frecuencia en caso de un sismo. L os muros de t apia pi al de 40 cm ti t i enen forma de L y U. El ángulo recto que se forma en estos elementos se sustituye por un ángulo de 45 grados para rigidizar la esquina. El muro de tapial descansa sobre un sobrecimiento de hormigón ciclópeo de 50 cm de espes espesor. or. L os refuerzo refu erzos s verti cal cal es del t apia pi al l os constituyen cañas de coligüe (bambú chileno) de

Refuerzo vertical de bambú























7. M uros uros de adobe 7.1 Gene Generalid ralida ade des s L os bl oques de barro produci dos a mano mano rellenando barro en moldes y secados al aire libre se denominan denomi nan adobes. dobes. Cuando Cuando l a t i erra húmeda húm eda se compacta en una prensa manual o mecánica se denomi nan nan bl oques de suelo. suelo. L os l adri l l os producidos produci dos media medi ante nt e un extrus extru sor en una l adri l l era, era, si n cocer cocer se se denominan la l adri l l os crudos. crudos. L os

L a ela el abora bor ación ci ón de l os adob dobes es se reali za ya sea sea rellenando los moldes con un barro de consistencia past past osa osa o l anzando un barro barr o menos past past oso oso en el molde. H ay much m uchos os t amaños y f ormas de adobes en el mundo, la fig. 7-1 muestra diferentes moldes, que usua usuall mente ment e son son de madera madera.. En E n L at i noa noaméri mérica ca l as medidas mas comunes son 38 x 38 x 8 cm o 40 x 20 x 10 cm. cm. L a f i g. 7-2 muest muest ra un proceso proceso de























desarrollada en la Universidad Católica de Asunción del Paraguay y permite elaborar tres unidades a la vez. M i ent entras ras que qu e una persona produce prod uce por día dí a 300 adobes a manos, con este tipo de prensa una persona solo llega a producir aproximadamente 150 unidades. Estos bloques tienen la ventaja de tener medidas constantes y superficies lisas.

Para la ejecución de la maposteria deben tenerse en cuenta las siguientes recomendaciones: - L as capa capas s horizont horizonta ales del del mortero no deben deben tener un espesor mayor a 2 cm. - L as unione uni ones s verti cal cal es deben deben rell ena enars rse ec com om pletamente con mortero. - L a cali cali dad dad del mortero mort ero debe ser alt alt a con con un con tenido de arcilla alto para obtener una buena adherencia y una alta resistencia a la flexión.























7.2 R ef ef ue uer z os os i nt nt er er n os os El Instituto nacional de normalización de la vivienda viv ienda en Perú Perú (I N I N VI ), des desarrolló rroll ó un sistema sistema de refuerzo interno para muros en el que hay dos tipos de adobes, unos tienen ranuras de 5 cm de diámetro en los extremos y otros son mitades de adobes con una sola ranura para obtener la traba. Por estas ranuras atraviesan varillas de caña, ver fig. 7-5. En este sistema se refuerzan los muros mediante contrafuertes integrados, intermedios













































7.3 M uros de de bloq bloque ues s machihe machihembrad mbrados os

7-11 Bloques machihembrados machihembrados (Wein (Weinhuber huber 1995 1995))

Esta es una solución interesante para construir muros sin mortero con bloques de suelo cemento que encajan entre si por medio de un sistema de machihembrado. En la fig. 7-11 se pueden ver diferentes diseños de bloques. Estos son producidos con un prensa manual y la tierra debe ser estabilizada con cemento. Estos muros pueden resistir los impactos sísmicos,

























7.4 M uros con con siste istemas mas de refuerz refuerz o























8. M uros de baha hare req que (quinc (quincha ha))













































9. M ur os de eleme lementos ntos textile textiles s





























































































































































































































































































Manual de construcción para viviendas antisísmicas de tierra

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